Диссертация на тему "Формирование структуры и свойств спеченных пористых порошковых материалов на основе алюминия с использованием флюса и присадок", скачать бесплатно автореферат по специальности 05.16.06 - Порошковая металлургия и композиционные материалы

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. Аналитический обзор литературы

1.1. Общая характеристика пористых изделий.

1.1.1 Области применения пористых материалов

1.1.2 Получение пористых материалов литьем.

1.1.3 Получение порометаллов методом электролитического осаждения

1.1.4 Получение высокопористых металлов методом плазменного напыления

1.1.5 Получение пористых материалов методами порошковой металлургии

1.1.5.1 Подготовка шихтовых материалов

1.1.5.2 Формование пористых изделий.

1.1.5.3 Спекание пористых изделий.
1.1.6 Получение пористого алюминия.
1.1.6.1 Получение пористого алюминия вспениванием.
1.1.6.2 Получение пористого алюминия методами порошковой металлургии.
1.2. Новые современные направления получения пористых материалов.
1.3. Методы удаления оксидной оболочки порошка алюминия.
2. Получение пористого спеченного алюминия методом предварительного прессования заготовок
2.1. Выбор и характеристика исходных материалов.
2.2. Прессование порошка алюминия ПА4 и порошковых смесей алюминия с оксидом алюминия.
2.3. Спекание прессовок из порошка алюминия ПА4 и порошковых смесей алюминия с оксидом алюминия
2.4. Прочность пористых спеченных материалов
2.5. Размер пор и коэффициенты проницаемости пористых спеченных материалов
2.6. Коэффициент теплопроводности пористых спеченных материалов
2.7. Выводы.
3. Получение пористого спечнного алюминия с использованием флюса и силумина
3.1. Выбор и характеристика исходных материалов.
3.2. Кинетика спекания и роль силумина
3.2.1. Пористость, прочность, на ударологлощение в зависимости от
составов и размера частиц
3.2.2 Влияние пористости на коэффициент ударопоглощения
3.2.3. Результаты микроструктурного и рентгенофазовою методов
анализа
3.3. Роль флюса и модельные эксперименты
3.4. Модель процесса спекания.
3.5. Недостатки данного метода
3.6. Выводы.
4. Изучение перколяционной модели
4.1 Корреляция пористости и прочности на основании перколяционной модели
4.2 Выводы
5. Рекомендуемые области применения пористого алюминия
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Пористое охлаждение - один из эффективных способов охлаждения высокотемпературных узлов и механизмов. Испарительное охлаждение предусматривает принудительное пропускание жидкости через пористую среду. В этом случае тепло, выделяющееся на поверхности пористого тела, поглощается и рассеивается испарительным охлаждающим устройством. Установлено, что охлаждение испарением более эффективно, чем конвективное или пленочное в равнозначных системах. Так, применение сопловых и рабочих турбинных лопаток позволило повысить температуру рабочего газа с 0°С до °С и увеличить снимаемую мощность на %. Детали из пористого металла могут использоваться для создания условия локального нагрева и одновременно они могут быть использованы для охлаждения локального перегрева механизмов. Весьма перспективно применение в промышленности тепловых труб, обеспечивающих выравнивание температурного поля в различных аппаратах и установках и изотермические условия обработки тех или иных материалов. Так, использование низкотемпературных тепловых труб в электрических машинах для охлаждения роторов и статоров двигателей, генераторов, а также обмоток трансформаторов позволило увеличить их мощность на - %. Успешно используются тепловые трубы для охлаждения высоковольтных выключателей большой мощности. Тепловые трубы и паровые камеры имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционными элементами передачи тепла, например, циркуляционными теплообменниками: они не имеют подвижных деталей, бесшумны, не требуют расхода энергии на перекачку теплоносителя из зоны конденсации в зону испарения, обладают малым термическим сопротивлением по сравнению с металлическими стержнями таких же геометрических параметров и имеют небольшой вес. Вышеперечисленных примеров достаточно, чтобы показать широкие возможности для использования пористых материалов в различных отраслях техники. Трудно предвидеть все возможные области применения пористых материалов и изделий из них. Одно несомненно: потребность в пористых материалах возрастает. Первые работы по получению пористых материалов методом литья были проведены с целью получения сверхлегких материалов с магниевыми и алюминиевыми матрицами. Эти работы финансировались военными ведомствами США и Японии. На стадии затвердения сплава в температурном интервале от 0 до 0°С гидрид титана разлагался с выделением большого количества водорода, что приводило к вспениванию и получению материала с плотностью 0-0 кг/м3. Недостаток этого пенометалла являлась неоднородность структуры: крупные сферические поры располагались в центре слитка, более мелкие - ближе к периферии [9]. Проблему неоднородности решали несколькими путями. Во-первых, применяли быстрое перемешивание (с частотой вращения 0 Гц), в результате чего частицы пенообразователя равномерно распределялись по объему за короткое время ( секунд). Установлено, что качество перемешивания непосредственно влияет на процесс пенообразования. Во вторых, воспрепятствовать быстрому всплыванию газовых пузырей можно увеличивая вязкость расплава. Наиболее целесообразно при этом использовать сплавы с широким температурным интервалом кристаллизации (0 - 0)°С. Причем, компоненты, увеличивающие вязкость, могут быть твердыми, жидкими, газообразными (например, неметаллические соединения, содержащие кремний, оксиды металлов, воздух, кислород, азот, углекислый газ, аргон, вода). Неравномерность распределения пор и, соответственно, снижение качества изделия послужило причиной разработки метода, который заключается в заполнении расплавом формы, предварительно заполненной гранулами твердого вещества, которое практически не взаимодействует с расплавом и удаляется в дальнейшем при растворении или термообработке. Наиболее пригодными с этой точки зрения оказались гранулы поваренной соли. Во избежание их растрескивания при соприкосновении с расплавом они предварительно подвергались термообработке. Для удаления гранул применяли обычное растворение в воде. Этот метод был реализован для алюминия, магния, цинка, свинца, олова, чугуна. При заливке можно использовать избыточное давление или разряжение для лучшего заполнения формы.

Название работы	Автор	Дата защиты
Формирование фазового состава, структуры и физико-механических свойств квазикристаллических покрытий Al-Cu-Fe при плазменном напылении	Лепешева, Елена Анатольевна	1999
Синтез и свойства композиционных материалов медь-углеродные наноструктуры	Кольцова, Татьяна Сергеевна	2013
Модели наноструктурирования в композиционных системах Al-Ni, Cu-Sn, Fe-Mn-C, Ni-Ti при быстропротекающих твердофазных процессах в зонах локализации пластической деформации	Джес, Алексей Владимирович	2017

Электронная библиотека диссертаций

Формирование структуры и свойств спеченных пористых порошковых материалов на основе алюминия с использованием флюса и присадок